青光眼治疗 口服维生素B3防治青光眼

青光眼是世界范围内最常见的神经退变性疾病，约有7000万人受累。高眼压和年龄增长是青光眼的两个重要的危险因素。其特点是神经节细胞丢失。但是，导致神经节细胞随着年龄增长而易受损的机制尚不清楚。2017年2月《Science》上来自美国TheJacksonLaboratory和BascomPalmerEyeInstitute的一项研究，对青光眼发病的机制进行探索，同时向我们展示了维生素B3治疗青光眼的神奇作用。

实验以慢性、年龄相关性、遗传性青光眼常用的动物模型DBA/2J（D2）小鼠为研究对象。首先对D2动物模型神经节细胞内线粒体功能异常进行研究。然后应用维生素B3进行干预，研究维生素B3的神经保护作用。最后应用基因靶向治疗进一步证实研究方向的准确性。

一、D2动物模型神经节细胞内线粒体功能异常研究

实验选用4个月D2小鼠（仅出现高眼压）、9个月小鼠（早期青光眼：高眼压和分子改变但是尚未出现神经变性）以及年龄、性别相匹配的D2-Gpnmb+小鼠作为正常对照组。应用RNA序列分析层次聚类（hierarchicalclustering，HC）将获得的神经节细胞分组。Group1包括正常对照组（D2-Gpnmb+）和所有神经节细胞未出现分子水平青光眼改变的D2小鼠。Group2--Group4均为早期青光眼，组数越高，说明分子水平青光眼进展越重（Fig.1A）。实验通过（1）线粒体：细胞核比例异常（Fig.1B）；（2）氧化磷酸化通路中真核起始因子2（eIF2）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号转录增多（Fig.1C）；（3）细胞核编码线粒体蛋白转录表达差异（Fig.1D）；（4）氧化磷酸化基因差异表达（Fig.1E）；（5）线粒体裂变蛋白（Fig.1F）和（6）线粒体非折叠蛋白基因表达异常（Fig.1G）以及（7）电镜扫描神经节细胞树突内线粒体体积变小（Fig.1H、I）等实验结果，多角度说明线粒体异常与青光眼关系密切。

二、维生素B3的抗青光眼作用研究

视网膜神经节细胞线粒体内NAD水平随年龄升高下降，使神经节细胞更容易受到眼压升高的损害。因此，提高NAD水平可能使神经节细胞抗应激能力增强，从而保护眼睛免受青光眼的损害。口服维生素B3（烟酰胺，NAM，NAD的前体）已经被成功应用于治疗子痫前期小鼠模型NAD异常。据此，研究者给D2小鼠补充维生素B3直到12个月（标准晚期青光眼）。饮用水中加入NAM，给药计量为550mg/kg/日（NAMLo），治疗后NAD水平明显升高（Fig2A）。研究发现，NAMLo没有改变IOP，却（1）抑制了青光眼的视神经损害（Fig.2BandE）；（2）抑制神经节细胞丢失和视网膜神经纤维层变薄（Fig.2CandE）；（3）使神经节细胞继续发挥轴突运输的作用（Fig.2E）；（4）保护视功能，PERG幅度较治疗前明显上升（Fig.2D）；（5）RNA-序列证实NAM阻止青光眼早期分子改变（Fig.2FandG）。这些说明NAM强大抗青光眼的作用。（6）高剂量NAM（2000mg/kg/日，NAMHi）可使93%治疗眼无视神经损害（Fig.2B）。研究发现：低剂量维生素B3表现出明显的神经保护作用（对眼压无影响），高剂量维生素B3同时具有降低眼压的作用。因此，NAM可以降低眼压，提高神经耐受力，是治疗青光眼的潜在药物。维生素B3同时具有抗炎作用。已知肿瘤坏死因子（TNF-α）可以引起局部炎症和线粒体功能障碍，在青光眼中发挥作用。本研究发现，NAM可以抑制TNF-α注射的眼睛内视网膜神经纤维细胞退变、抑制PERG幅度下降、减少细胞丢失。

三、基因治疗青光眼

年龄是青光眼的一个重要危险因素，作者推断抑制年龄相关的NAD下降可能发挥保护作用。因此，研究通过提高NAD产生所需的关键酶Nmnat1，来增加NAD的表达，进一步证实此假说。D2小鼠眼内应用AAV2.2注入含有Nmnat1基因和绿荧光蛋白（GFP）的CMV病毒（Fig.3）。结果表明，注射两周后，神经节细胞内Nmnat1基因表达明显增加（＞83%的神经节细胞表达），并且在12个月（青光眼晚期），仍高量表达。高表达的Nmnat1可以充分阻止轴突和细胞的丢失（Fig.3,AtoD），保护轴浆运输功能（Fig.3B），保护神经节细胞电生理功能（PERG）（Fig.3E）。＞70%的治疗眼未发生青光眼视神经改变。

四、口服维生素B3联合基因治疗青光眼

Nmnat1基因治疗联合低剂量维生素B3治疗效果明显好于单独治疗，84%的治疗眼未出现青光眼，发生青光眼的概率明显下降。高剂量维生素B3联合基因治疗，效果可能更加。

总结：研究发现维生素B3和/或基因治疗可以显著抑制青光眼的发生。其机制是保护线粒体功能、降低眼压以及抗炎作用。通过对新的分子和代谢通路的研究，可能为青光眼及其他年龄相关性眼病的治疗提供新的思路。但仍需在进行人体试验进一步验证试验的准确性及可行性。

一直以来，青光眼视神经保护药物有如海市蜃楼，每每给人希望，但又似乎总是触不可及，降低眼压仍是目前唯一被证明确实有效的抗青光眼手段；而发表在《Science》的这项研究成果着实让人欢欣鼓舞，口服维生素B3可显著提高小鼠视网膜神经元细胞对于高眼压的承受能力，减少青光眼性视神经损害，而高剂量维生素B3对小鼠的视神经保护作用甚至达到了惊人的93%！当然，由于青光眼发病机制复杂、青光眼动物模型存在局限性等原因，临床研究结果未必同样让人惊喜，但确实值得期待，希望这一次，这个位于“灯火阑珊处”的维生素B3不会再让人失望！